Dialektik, TRIZ und ProHEAL - Rainer Thiel - E-Book

Dialektik, TRIZ und ProHEAL E-Book

Rainer Thiel

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Beschreibung

ProHEAL steht für "Programm des Herausarbeitens von Erfindungsaufgaben und Lösungsansätzen" und ist eine Anpassung und Weiterentwicklung der Erfindungsmethodik TRIZ, einer inzwischen weltweit beachtete Methodik zur Lösung widersprüchlicher Anforderungen, die von G.S. Altschuller und seinen Schülern seit den 1950er Jahren zunächst in der Sowjetunion entwickelt wurde. Mit der Übersetzung von drei wichtigen Werken Altschullers 1973, 1983 und 1984 ins Deutsche wurde der Grundstein für die DDR-Erfinderschulbewegung gelegt. In diesem Band der Rohrbacher Manuskripte wird eines der zentralen Lehrmaterialien der Erfinderschulen neu aufgelegt.

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Seitenzahl: 142

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Inhaltsverzeichnis

Vorwort des Herausgebers

ProHEAL – die historische Dimension

KDT-Lehrbrief Teil A. Programm

Herausarbeiten von Erfindungsaufgaben und Lösungsansätzen in der Technik –

Erfindungsprogramm

KDT-Lehrbrief Teil B. Erfindungsmethodische Arbeitsblätter

ProHEAL – die inhaltlichen Schwerpunkte

Baustein KDT-Erfinderschule. Lehrbrief 2. Anhang

Literaturverzeichnis

1 Vorwort des Herausgebers

ProHEAL steht für Programm des Herausarbeitens von Erfindungsaufgaben und Lösungsansätzen und ist eine Anpassung und Weiterentwicklung der Erfindungsmethodik TRIZ1, einer inzwischen weltweit beachtete Methodik zur Lösung widersprüchlicher Anforderungen, die von G.S. Altschuller und seinen Schülern seit den 1950er Jahren zunächst in der Sowjetunion entwickelt wurde. Mit der Übersetzung von drei wichtigen Werken [1], [2] und [3] dieser Schule ins Deutsche wurde der Grundstein für die DDR-Erfinderschulbewegung gelegt, die nicht nur Einfluss auf die DDR, sondern auch auf Länder des nahen sozialistischen Auslands hatte. Ihr Aufschwung in der DDR der 1980er Jahre hängt stark auch mit den zunehmenden ökonomischen Schwierigkeiten zusammen, welche die Entscheidungsbefugnisse der Kombinatsdirektoren deutlich erweiterten. Mehr dazu in [21], [33] oder [4], [5].

Bei der Lösung widersprüchlicher Anforderungen geht es in dieser Methodik nicht um Kompromisse, sondern um innovative Lösungen im Sinne der Hegelschen Dialektik. Ein Glas Tee soll heiß sein, damit der Tee schmeckt, und es soll kalt sein, damit man sich nicht die Finger verbrennt. Die Kompromisslösung „lauwarmer Tee“ stellt niemanden zufrieden, deshalb wurde (1) der Teeglasuntersatz, (2) das Teeglas mit Henkel oder (3) der Styroporbecher erfunden. Allen gemeinsam ist ein einfaches Prinzip der Lösung des Widerspruchs, die Trennung der Anforderungen im Raum durch (1) eine Zusatzkomponente, (2) durch Weiterentwicklung der Lösung (1) durch „Trimmen“ oder (3) durch Verwendung eines Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit.

Die hier vorgelegte Publikation reproduziert in den Kapiteln 3, 4 und 6 das KdT-Lehrmaterial [20] als eine der Kern-Publikation zu ProHEAL, die vom Autor zusammen mit Dr.-Ing. Hans-Jochen Rindfleisch, Verdienter Erfinder der DDR, erarbeitet wurde.

Mit der Neuauflage von inzwischen nur noch schwer zugänglichen Materialien soll die Rezeption dieses DDR-Erbes erleichtert werden, das im Zuge der deutsch-deutschen Vereinigung wie vieles Originale der DDR unter die Räder kam. Die internationale Entwicklung hat auf diese spezifisch innerdeutschen Befindlichkeiten wenig Rücksicht genommen, und so hat Deutschland nun auch auf diesem Gebiet Aufholbedarf.

ProHEAL wird in dieser Publikation in folgenden Dimensionen vorgestellt:

Kapitel 2. Vorwort des Autors

Kapitel 3. Die algorithmische Darstellung

Kapitel 4. Arbeitsblätter

Kapitel 5. Die inhaltlichen Schwerpunkte

Kapitel 6. Kurze Zusammenfassung

In den Kapiteln 2 und 5 ist Rainer Thiel, unserem 90-jährigen Jubilar, Raum zu eigener neuer Darstellung mit 30 Jahren Abstand eingeräumt. Die anderen Kapitel folgen eng der historischen Vorlage aus dem Jahr 1989.

Hans-Gert Gräbe, Leipzig

1TRIZ ist ein aus dem Russischen übernommenes Akronym und steht für Тео-рия решения изобретателнеких задач – Theorie der Lösung von Erfindungsaufgaben.

2Vorwort des Autors

Erstens wendet sich ProHEAL an alle Ingenieure, gleich, in welchem Bereich sie tätig sind: Sie sollen nicht nur Aufträge erfüllen, sie sollen kreativ über den Auftrag hinaus denken: Wir brauchen eine neue, friedliche, menschenfreundliche und umweltverträgliche Welt. Ingenieure sollen Mitgestalter werden.

Zweitens sollen sich Ingenieure mit den gesellschaftlichen Bedürfnissen vertraut machen, denen ihr Auftrag entsprungen ist.

Drittens sollen Ingenieure über den jeweils empfangenen speziellen Auftrag hinausgehend zu denken beginnen.

Assoziationsanregend kann ein Brainstorming sein, wenn es denn richtig verstanden wird: Als Paar von direkter und inverser Ideenkonferenz. In der direkten Ideenkonferenz sollen Teilnehmer ihre Hemmungen überwinden, sie dürfen auch spinnen, darüber lachen und sich in ihre Ausgeburten sogar verlieben. Aber: In den nachfolgenden Stunden muss die inverse Ideenkonferenz folgen, wie es der Schöpfer des Brainstorming – anno 1944 in Amerika – gewollt hat, nämlich Gericht zu halten über Ausuferungen der Lust an ungezügelter Phantasie. Da prallen die Meinungen aufeinander im Brainstorm-Team. Da kann es hoch hergehen wie beim Sturm im Wasserglas. Dann aber müsste systematisches Denken einsetzen, nämlich System-Denken. Und da setzt das ProHEAL ein. Zu Beginn werden in einer matrixförmigen Tabelle Anforderungen, Bedingungen, Erwartungen und Restriktionen als Zeileneingänge sowie sogenannte Zielgrößen als Spalteneingänge gesammelt. Also fülle die Felder der folgenden Matrix aus mit konkreten Angaben relevanter Parameter vorgefundener Objekte und zu wünschenswerter Entwicklung ihrer Werte:

Zweckmäßigkeit

Wirtschaftlichkeit

Beherrschbarkeit

Brauchbarkeit

Anforderungen

Bedingungen

Erwartungen

Restriktionen

Dabei kann man einen Spaß und zwei Beinahe-Redundanzen bemerken. Begonnen hatten wir, dem gesellschaftlichen Bedürfnis entsprechend die Anforderungen, die Bedingungen und die Restriktionen zu notieren, also die A, die В und die R. Da meinte Hans-Jochen: Nehmen wir doch gleich noch die Erwartungen mit dem Anfangsbuchstaben E hinzu, das duftet zwar nach Redundanz, denn Anforderungen, Bedingungen und Restriktionen haben wir schon im Blick, doch wir haben statt ABR jetzt ABER. Das ist nicht nur ein schönes Logo aus vier Buchstaben, das ist auch ein Alarm-Signal beim Brainstorming, dem ein inverses Brainstorming folgen muss. Da spielt in deutscher Sprache die Kopula „aber“, also der kritische Einwand, eine Rolle.

Die ABER-Matrix ist (mit redaktionellen Wandlungen) auch von Hansjürgen Linde in seiner Dissertation an der TU Dresden 1988 [12] und 1993 in der Druckausgabe seiner WOIS [13] vielfach verwendet worden, ebenso Schreibweisen in Textfassungen, 1980 von Thiel eingeführt, um Texte Altschullers komprimieren zu können. Linde und Thiel waren in herzlicher Freundschaft verbunden. Eines Tages rief er mich an: „Morgen muss ich ins Krankenhaus.“ Drei Wochen später empfing ich eine Nachricht aus seinem Institut: Sein reiches Leben hatte sich vollendet.

Die Denkarbeit, die zu dieser matrix-förmigen Tabelle führte, hatte – über Altschuller hinausgehend – 1980 begonnen mit dem Vorschlag zu einer Notierungsweise technisch-ökonomischer Widersprüche, die auch zitiert wurde in dem ersten Erfinderschul-Lehrmaterial, das von Michael Herrlich verfasst worden war [8]. Die weitere Ausgestaltung hat fünf Jahre in Anspruch genommen. Damit waren Rindfleisch und Thiel zum zweiten Mal zur Dialektik aller Entwicklung vorgedrungen und zum ersten Mal über Altschuller hinausgegangen.

Freude hatte ursprünglich ausgelöst, dass Altschuller in seine Tabellenfelder – von ihm als fest vorgegeben – sogleich auch Lösungsverfahren eingetragen hatte, die von ihm als relevant angenommen wurden. Gewiss kann die Kurzerhand-Zuordnung von solchen Standard-Lösungsverfahren für manchen Nutzer Anregung bieten. Wir meinen aber, dass manchem Nutzer Zweifel kommen, ob Lösungen immer auf diese Weise gefunden werden können. Das war uns auch Grund, die Lösungsverfahren aus der Altschuller-Tabelle herauszulösen, um sie zu einem späteren Zeitpunkt des schöpferischen (kreativen) Prozesses effektiver ins Spiel bringen zu können. Es nützt nicht viel, sie zu früh anwenden zu wollen, wenn das Problem noch gar nicht hinreichend als dialektischer Widerspruch oder als Set dialektischer Widersprüche bestimmt ist.

Wir fanden aber einen dritten Anlass, die Dialektik aller Entwicklung in der Methodik des Erfindens geltend zu machen: Die Bewertung der von Altschuller 1973 in „Erfinden (k)ein Problem“ [1] vorgeschlagenen vierzig Lösungsprinzipe. Wir verwerfen sie nicht. Doch in ihrer Relevanz für die Ausprägung einer erfinderischen Denkweise unterscheiden sie sich. Grundlegend sind die Prinzipe Nr. 23 Umwandlung des Schädlichen in Nützliches und Nr. 22 Überlagerung einer schädlichen Wirkung mit einer anderen. Das kann auch geschehen durch Spaltung des Einheitlichen in entgegengesetzte Komponenten, die sich – zum Beispiel bei thermisch bewirkten Längenänderungen beim berühmten Duncker-Pendel – gegenseitig kompensieren. Leider hatte Altschuller den Psychologen Carl Duncker missverstanden und obendrein dessen geniales Pendel-Syndrom völlig übersehen. Wir kommen in Kapitel 3 darauf zurück.

Nun blicken wir nochmals auf den Kern von ProHEAL, die Matrix, des Beispiels halber 1988 mit Eintragungen für Kraftfahrzeuge versehen (siehe Anhang 1). Nun suche Dir die Kästchen aus, wo Du gängige Parameterwerte erhöhen willst: Ein oder zwei oder auch mehrere. Treibe gängige Parameterwerte (bzw. ihren Kehrwert) in die Höhe. Provoziere Widersprüche. Was meinte Johann Wolfgang Goethe? „Das Gleiche lässt uns in Ruhe, aber der Widerspruch ist es, der uns produktiv macht.“ Mit ProHEAL werden daraus prägnante Erfindungsaufgaben abgeleitet.

Und nun die vierte Provokation, von mir ausgesprochen auf der Konferenz des Leibniz-Institut für interdisziplinäre Studien LIFIS im November 2016 in Lichtenwalde bei Chemnitz auf der Abschluss-Beratung (jetzt redaktionell präzisiert) – zwei Anmerkungen zu den täglich sichtbaren Leuchtschriften „Innovation“ und „Wachstum“.

1. Innovationen prägen unser Zeitalter. Da ist ja etwas dran. Aber nur etwas. Ich zitiere aus einem Buch [34, S. 67], das 2018 in Frankfurt und New York erschienen ist und sich auf umfangreiche Literatur stützt, u.a. auf eine Fraunhofer-Studie. In diesem Buch heißt es, „dass ein immer größerer Teil der Patentanmeldungen nicht mehr dadurch motiviert ist, eigene Innovation vor Imitation zu schützen. ... Stattdessen dominiere das Ziel, die Anwendung bestimmter Technologien durch Konkurrenten zu blockieren. ... Oder es werden Verfahren patentiert, denen überhaupt keine Innovation zugrunde liegt. Immer öfter würden Patente nicht deshalb angemeldet, um sie zu nutzen, sondern um die Nutzung einer den eigenen Produkten gefährlichen Innovation zu verhindern.“ Auch deshalb meine ich, dass Altschuller der massenhaften Auswertung von Patentschriften zu viel Bedeutung beigemessen hat.

Und noch ein Wort zum Begriff der Innovation: Einer der kreativsten Menschen aller Zeiten, Albert Einstein, ein Humanist, den Kommunisten zugetan, forderte den amerikanischen Präsidenten auf, die Entwicklung der Atombombe administrativ einzuleiten, um damit Hitler zuvorzukommen. Doch die arroganten US-Geheimdienstler hatten gar nicht bemerkt, dass Hitler noch lange vor seiner Atombombe besiegt werden konnte. Eine Innovation! Doch diese Innovation missachtend begann in Los Alamos die Entwicklung von Atombomben. Als der Krieg schon entschieden war, wurde von den USA aus macht politischen Gründen auf Hiroshima und Nagasaki je eine Bombe geworfen. Hunderttausende Japaner starben. Der kalte Krieg begann. Diese Innovation hätte verflucht werden müssen.

2. Meine zweite Anmerkung gilt den Leuchtbuchstaben Wachstum: Forciert wird wirtschaftliches Wachstum, das die Bewohnbarkeit unserer kosmischen Heimat, unserer Erde, untergräbt. In nördliehen Industrieländern wird Menge und Vielfalt von Konsumgütern und Waffen hemmungslos vergrößert. Schon im 19. Jahrhundert begannen Philosophen und Dichter davor zu warnen: Rousseau, Jean Paul, Karl Marx. Der Dichter Jean Paul [15] erzählt, wie er sich an einen Freund wandte: Kannst Du denn nicht sehen, „dass die Menschen toll sind und schon Kaffee, Tee und Schokolade aus besonderen Tassen, Früchte, Salate und Heringe aus eigenen Tellern, und Hasen, Früchte und Vögel aus eigenen Schüsseln verspeisen. – Sie werden aber künftig, sage ich Dir, noch toller werden und in den Fabriken so viele Fruchtschalen herstellen, als in den Gärten Obstarten abfallen...., und wäre ich nur Kronprinz oder Hochmeister, ich müsste Lerchenschüsseln und Lerchenmesser, Schnepfenschüsseln und Schnepfenmesser haben, ja eine Hirschkeule von einem Sechsender würde ich auf keinem Teller anschneiden, auf dem ich einen Achtender gehabt hätte.“ Ich füge hinzu: „So leben wir. Die Schränke voll und voller. Dicht und dichter gedrängt verdecken Sachen die Sicht auf Sachen, die schon da sind: Verdeckt, vermisst und abermals gekauft. Man tröstet sich, das Neue sei moderner. ... Bis schließlich nur noch Röcheln ist: Wir können nicht anders. Fahren wir zum Kaufhaus.“ [32]

Ist das nicht unsere Wirtschaft seit Jahrzehnten? Nichts gegen die Märkte, wir brauchen sie. Sie werden durch mittelständische, genossenschaftliche, gemeinnützige Unternehmen belebt. Doch das Gerüst unbegrenzter Marktwirtschaft strebt Richtung Hölle, und das hat längst neue Widersprüche hochgepuscht. Beunruhigt sind Mitbürger christlichen Glaubens, Naturfreunde, Nichtregierungsorganisationen sowie einige Linke und Grüne. Bei Attac gibt es eine Arbeitsgruppe Transformation statt Wachstum. Ich war Mitbegründer. Doch Techniker sind kaum dabei. Techniker lassen sich vom herrschenden Kapital missbrauchen und helfen, unsere kosmische Heimat Erde unbelebbar zu machen.

Was tun wir nun mit den extensiven Texten zu TRIZ? Altschuller hatte in einem Land gewirkt, in dem noch manches fehlte, was uns im Westen längst Gewohnheit war. Auch in Asien und Afrika fehlt es an vielem. Muss aber in Entwicklungsländern alles wie in nördlichen Industrie-Ländern geraten? Deshalb ist Transformation statt Wachstum anzusagen, eine Kiste mit vielen Problemen, mit Widersprüchen, vor denen wir alle stehen. Wir müssen sie erkunden. Mit ProHEAL und seiner ABER-Matrix sind viele Probleme direkt ansprechbar.

Wenn wir trotzdem Freunde von TRIZ sein möchten, müssen wir auch diese Widersprüche erkunden. Ingenieure – widersteht dem Wachstums-Wahn! TRIZ darf nicht missbraucht werden. Wir wollen keine Sklaven des großen Kapitals sein. Lasst uns überlegen: Wie muss TRIZ genutzt werden, um unsere kosmische Heimat zu sichern? TRIZ im Rucksack und ProHEAL im Kopf. Für eine menschenfreundliche, uns allen zuträgliche, friedliche Welt, und nicht für Wachstum, Waffen und Kaufhäuser. Schon wieder steckte ein Riesen-Katalog in meinem Briefkasten: Was es alles Neues gibt auf der Welt. Das meiste aber ist Unsinn, den man nicht braucht. Und der Gipfel aller Angebote: Modelle der jüngeren und der neuesten Kriegs-Panzer samt Übungsmunition.

Es lebe die Demonstration auf der Straße. Es lebe das Brot und es lebe der Wein.

Rainer Thiel, Storkow, im September 2020

Baustein KDT-Erfinderschule. Lehrbrief 2

Die folgenden zwei Kapitel enthalten eine Reproduktion der beiden Teile

Programm zum „Herausarbeiten von Erfindungsaufgaben und Lösungsansätzen in der Technik“ – Erfindungsprogramm der KDT-Erfinderschulen (

Kapitel 3

)

Erfindungsmethodische Arbeitsblätter (

Kapitel 4

)

der Quelle [20]. Teil A enthält den Programmablaufplan von ProHEAL, eine deutliche Variation des Altschullerschen Algorithmus ARIZ-77, der in [2, S. 266 ff.] als Schrittfolge dargestellt ist. ProHEAL wird in ähnlicher Weise als eine solche Schrittfolge in Form einer längeren Liste von Fragen entwickelt.

Im Kapitel 6 ist der Anhang zu Teil A reproduziert, in dem die drei wichtigsten Neuerungen von ProHEAL – die konsequente Entfaltung einer technisch-ökonomischen Stufe im ARIZ, das Wegemodell sowie eine Darstellung einer (technisch-ökonomischen) ABER-Matrix an einem Beispiel – in Kurzform zusammengefasst sind.

Dem Text ist die folgende Danksagung der Autoren Hans-Jochen Rindfleisch, Rainer Thiel und Gerhard Zadek vorangestellt:

Zum Gelingen dieses Lehrmaterials haben durch förderliche Hinweise Teilnehmer und Trainer der KDT-Erfinderschulen, Mitglieder der AG(Z) „Erfindertätigkeit und Schöpfertum“ sowie Dr. E. Heyde, AfEP, und Dr.-Ing. H.-J. Linde, VEB Ingenieurbüro und Mechanisierung Gotha beigetragen.

3 KDT-Lehrbrief Teil A. Programm zumHerausarbeiten von Erfindungsaufgaben und Lösungsansätzen in der Technik – Erfindungsprogramm

Inhaltsverzeichnis

A.1. Das gesellschaftliche Bedürfnis. Vorläufige Systembenennung

A.2. Stand der Technik. Vorauswahl und Systemanalyse einer Startvariante. Die bedürfnisgemäße Variation der Systemparameter

A.3. Das Operationsfeld des Erfinders

A.4. Der technisch-ökonomische Widerspruch

A.5. Der schädliche technische Effekt

A.6. Das IDEAL. Anstoß und Orientierung zu vertiefter Systemanalyse

A.7. Der technisch-technologische Widerspruch

A.8. Der technisch-naturgesetzmäßige Widerspruch

A.9. Die Strategie zur Widerspruchslösung

A.10. Die eigene Erfindung als Schrittmacher in der internationalen Entwicklung

Anhang. Drei schematische Darstellungen (siehe Kapitel 6

)

A. 1. Das gesellschaftliche Bedürfnis. Vorläufige Systembenennung

Das auftragsgemäß zu erneuernde technische System und seine Unterstellung unter gesellschaftliche Bedürfnisse – die technisch-ökonomische Zielstellung.

1.1. Welche Funktion soll das technische System erfüllen? In welchen übergeordneten Nutzungsprozess soll diese Funktion eingebunden sein? Benutze zum Aufzeichnen die Black-box-Darstellung.

1.2. Welchem speziellen Bedürfnis der Gesellschaft (bzw. des Exportkunden) soll dieser übergeordnete Nutzungsprozess dienen? Welche Gebrauchseigenschaften und Eignungsmerkmale dieses Systems sind notwendig und hinreichend, damit es dem übergeordneten Nutzungsprozess besser als bisher entspricht? Welches spezielle Bedürfnis kommt darin zum Ausdruck? Welche Nutzungsprozesse sind im In- und Ausland bekannt, die einem vergleichbaren Bedürfnis dienen?

1.3. Analysiere Literatur, Patente, Forschungsberichte, Marktinformationen, Reiseberichte.

1.4. Wie lange gibt es das spezielle Bedürfnis schon? Wie hat es sich entwickelt? Welche Bedingungen für die Verwendung und welche Anforderungen an die Gebrauchseigenschaften und Eignungsmerkmale haben sich mit der Entwicklung des Nutzungsprozesses verändert? Zeige mögliche Tendenzen der weiteren Entwicklung auf. Lässt sich eine Tendenz finden, die bisher nicht gesehen wurde?